Структурообразование тампонажных цементных дисперсий

В монографии рассмотрены современные представления о природе твердения вяжущих веществ, включая вопросы состава тампонажных растворов, стехиометрии продуктов гидратации портландцемента, физико-химических основ процессов формирования дисперсных структур вяжущих веществ. Особое место занимают исследования механизма процессов структурообразования в дисперсиях минеральных вяжущих — трехкальциевого силиката, трехкальциевого алюмината, трехкальциевого алюмината в присутствии гипса и наполнителя, тампонажных цементных дисперсий. [c.6]

В настоящее время изданы обобщающие монографии, касающиеся физико-химической механики контактных взаимодействий металлов, дисперсий глин и глинистых минералов. Однако в области вяжущих веществ, в частном случае тампонажных растворов, такие обобщения практически отсутствуют. В этом направлении накоплен большой экспериментальный материал, который изложен в разрозненных статьях, в специальных журналах, информационных изданиях. Уже сейчас высказан ряд различных гипотез и предположений о механизме формирования дисперсных структур в твердеющих системах, которые требуют однозначной трактовки с позиций физико-химической механики с использованием данных об этих процессах, получаемых с помощью различных физических, физико-химических и других методов исследований. Поэтому, наряду с изданием монографии С. П. Ничипоренко с соавторами Физико-химическая механика дисперсных минералов , немаловажное значение имеет издание настоящей книги. Исходя из имеющихся экспериментальных данных в книге сформулированы некоторые принципы и закономерности формирования дисперсных структур на основе вяжущих веществ. Конечная задача физико-химической механики заключается в получении материалов с требуемыми свойствами и дисперсной структурой, с высокими прочностью, термостойкостью и долговечностью в реальных условиях их работь и в научном обосновании оптимизации технологических процессов получения тампонажных растворов и регулировании их эксплуатационных показателей. Для этих целей широко используется обнаруженный авторами в соответствии с кривой кинетики структурообразования цементных дисперсий способ их механической активации, который получил вполне определенную трактовку. В отношении цементирования нефтяных и газовых скважин разработаны глиноцементные композиции с применением различного рода поверхностно-активных веществ, влияющих на процессы возникновения единичных контактов и их прочность в пространственно-коагуляционной, коагуляционно-кристаллизационной и конденсационно-кристаллизационной структурах. [c.3]

В связи с применением в некоторых случаях винной кислоты для замедления сроков схватывания цементных дисперсий было проверено влияние ее на прочность в ранние сроки твердения (табл. 35). Как видно из таблицы, винная кислота не только тормозит процесс гидратации и структурообразования цементно-лессовых дисперсий, но и резко замедляет набор прочности тампонажного камня. Механические воздействия, проведенные в ранние сроки, еще более сильно [c.207]

Рис. 94. Кривые кинетики структурообразования цементно-водной дисперсии в состоянии покоя (/) и после перемешивания 2). Тампонажный цемент для горячих скважин В/Ц = 0,5.

Рис. 95. Кривая кинетики структурообразования цементно-водной дисперсии до и после перемешивания в конце первой стадии (тампонажный цемент для горячих скважин с В/Ц = = 0,5).

Кинетические кривые структурообразования цементных дисперсий (см. рис. 101) в динамических условиях четко показывают, что механическая активация и введение добавок SiOj способствуют сильному уменьшению вязкости тампонажного раствора в течение всего периода прокачки. Это связано с особенностями формирования кристаллических и гелевидных гидратных фаз в присутствии аэросила и последующей механической активации. При очень высоких скоростях деформации суспензии, содержащие аэросил, имеют несколько повышенную вязкость по сравнению с только активированными дисперсиями (см. рис. 92). Последнее объясняется наличием повышенного числа частиц в единице объема дисперсии в присутствий добавки. Падение эффективной вязкости при возрастании напряжений может происходить либо скачкообразно, либо размазано , что свидетельствует о диапазоне распределения структурных связей по прочности. [c.211]

В книге изложены новые положения физико-химнческой механики вяжущих веществ о процессах их структурообразования и об оптимизации различного рода активирующих воздействий. Приведены оригинальные экспериментальные данные по разработке некоторых композиционных материалов на основе вяжущих веществ и некоторых добавок. Описана усовершенствованная технология цементирования скважин при бурении в ослон<ненных условиях цементноглинистыми и цементно-лессовыми тампонажными дисперсиями. Обобщен промышленный опыт цементирования скважин по новой технологии, созданной авторами. [c.104]